框架结构教学楼高支模施工方案

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框架结构教学楼高支模施工方案

最大变形νmax=0.176mm;

最大支座力Rmax=0.729kN;

最大应力σ=M/W=0.059×106/(4.49×103)=13.2N/mm2;

某14层办公楼防避雷施工方案支撑钢管的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2;

支撑钢管的最大应力计算值13.2N/mm2小于支撑钢管的抗弯强度设计值205N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度νmax=0.176mm小于1000/150与10mm,满足要求!

2.梁底支撑钢管的强度计算

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;集中力P=3.923kN

支撑钢管计算剪力图(kN)

支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算变形图(mm)

最大弯矩Mmax=0.687kN·m;

最大变形νmax=2.042mm;

最大支座力Rmax=8.434kN;

最大应力σ=M/W=0.687×106/(4.49×103)=152.9N/mm2;

支撑钢管的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2;

支撑钢管的最大应力计算值152.9N/mm2小于支撑钢管的抗弯强度设计值205N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度νmax=2.042mm小于1000/150与10mm,满足要求!

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。

纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):

计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到R=8.434kN;

R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

σ=N/(φA)≤[f]

1.梁两侧立杆稳定性验算

纵向钢管的最大支座反力:N2=0.729kN;

脚手架钢管的自重:N3=1.2×0.129×4.5=0.697kN;

楼板混凝土、模板及钢筋的自重:

施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值:

N=N2+N3+N4+N5=0.729+0.697+2.621+4.095=8.142kN;

根据《扣件式规范》,立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kμh和lo=h+2a,

为安全计,取二者间的大值,即:

lo=Max[1.167×1.7×1.5,1.5+2×0.1]=2.976m;

得到计算结果:立杆的计算长度

lo/i=2975.85/15.9=187;

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.205;

钢管立杆受压应力计算值;σ=8142/(0.205×424)=93.67N/mm2;

钢管立杆稳定性计算σ=93.67N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

2.梁底受力最大的支撑立杆稳定性验算

横向钢管的最大支座反力:N1=8.434kN;

脚手架钢管的自重:N3=1.2×0.129×4.5=0.697kN;

N=N1+N3=8.434+0.697=9.131kN;

根据《扣件式规范》,立杆计算长度lo有两个计算公式lo=kμh和lo=h+2a,

为安全计,取二者间的大值,即:

lo=Max[1.167×1.7×1.5,1.5+2×0.1]=2.976m;

得到计算结果:立杆的计算长度

lo/i=2975.85/15.9=187;

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.205;

钢管立杆受压应力计算值;σ=9131/(0.205×424)=105.05N/mm2;

钢管立杆稳定性计算σ=53.2N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

考虑到高支撑架的安全因素,建议按下式计算

lo=k1k2(h+2a)=1.167×1.002×(1.5+0.1×2)=1.988m;

lo/i=1987.868/15.9=125;

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.423;

钢管立杆的最大应力计算值;σ=8142/(0.423×424)=45.4N/mm2;

钢管立杆稳定性计算σ=45.4N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。

以上表参照杜荣军:《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

fg=fgk×kc=135×0.4=54kPa;

其中,地基承载力标准值:fgk=135kPa;

脚手架地基承载力调整系数:kc=0.4;

立杆基础底面的平均压力:p=N/A=11.924/0.25=47.698kPa;

其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:N=11.924kN;

基础底面面积:A=0.25m2。

p=47.698≤fg=54kPa。地基承载力满足要求!

(二)、板模板(扣件钢管高架)计算书

横向间距或排距(m):1.00;纵距(m):1.00;步距(m):1.50;

立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;模板支架搭设高度(m):4.50;

采用的钢管(mm):Φ48×3.0;板底支撑连接方式:方木支撑;

立杆承重连接方式:双扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系数:0.80;

模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000;

施工均布荷载标准值(kN/m2):2.500;

面板采用胶合面板,厚度为13mm;板底支撑采用方木;

面板弹性模量E(N/mm2):9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13;

木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400;木方的间隔距离(mm):250.000;

木方弹性模量E(N/mm2):9000.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000;

木方的截面宽度(mm):40.00;木方的截面高度(mm):90.00;

楼板的计算厚度(mm):120.00;

图2楼板支撑架荷载计算单元

模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度

模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=100×1.32/6=28.167cm3;

I=100×1.33/12=18.308cm4;

模板面板的按照三跨连续梁计算。

(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):

q1=25×0.12×1+0.35×1=3.35kN/m;

(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):

q2=2.5×1=2.5kN/m;

其中:q=1.2×3.35+1.4×2.5=7.52kN/m

最大弯矩M=0.1×7.52×2502=47000N·m;

面板最大应力计算值σ=M/W=47000/28166.667=1.669N/mm2;

面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2;

面板的最大应力计算值为1.669N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!

ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

其中q=q1=3.35kN/m

面板最大挠度计算值ν=0.677×3.35×2504/(100×9500×18.308×104)=0.051mm;

面板最大允许挠度[ν]=250/250=1mm;

面板的最大挠度计算值0.051mm小于面板的最大允许挠度1mm,满足要求!

方木按照三跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=b×h2/6=4×9×9/6=54cm3;

I=b×h3/12=4×9×9×9/12=243cm4;

(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):

q1=25×0.25×0.12+0.35×0.25=0.838kN/m;

(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):

q2=2.5×0.25=0.625kN/m;

均布荷载q=1.2×q1+1.4×q2=1.2×0.838+1.4×0.625=1.88kN/m;

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×1.88×12=0.188kN·m;

方木最大应力计算值σ=M/W=0.188×106/54000=3.481N/mm2;

方木的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2;

方木的最大应力计算值为3.481N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!

截面抗剪强度必须满足:

τ=3V/2bhn<[τ]

其中最大剪力:V=0.6×1.88×1=1.128kN;

方木受剪应力计算值τ=3×1.128×103/(2×40×90)=0.47N/mm2;

方木抗剪强度设计值[τ]=1.4N/mm2;

方木的受剪应力计算值0.47N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2,满足要求!

ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250

均布荷载q=q1=0.838kN/m;

最大挠度计算值ν=0.677×0.838×10004/(100×9000×2430000)=0.259mm;

最大允许挠度[ν]=1000/250=4mm;

方木的最大挠度计算值0.259mm小于方木的最大允许挠度4mm,满足要求!

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;

集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=2.256kN;

支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算变形图(mm)

支撑钢管计算剪力图(kN)

最大弯矩Mmax=0.846kN·m;

最大变形Vmax=2.686mm;

最大支座力Qmax=9.87kN;

最大应力σ=846135.346/4490=188.449N/mm2;

支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2;

支撑钢管的最大应力计算值188.449N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度为2.686mm小于1000/150与10mm,满足要求!

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=9.87kN;

R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

模板支架立杆荷载设计值(轴力)

作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容

(1)脚手架的自重(kN):

NG1=0.138×4.5=0.623kN;

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。

(2)模板的自重(kN):

NG2=0.35×1×1=0.35kN;

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):

NG3=25×0.12×1×1=3kN;

经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=3.973kN;

2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载

经计算得到,活荷载标准值NQ=(2.5+2)×1×1=4.5kN;

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算

N=1.2NG+1.4NQ=11.067kN;

立杆的稳定性计算公式:

σ=N/(φA)≤[f]

l0=h+2a=1.5+0.1×2=1.7m;

l0/i=1700/15.9=107;

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.537;

钢管立杆的最大应力计算值;σ=11067.36/(0.537×424)=48.608N/mm2;

钢管立杆的最大应力计算值σ=48.608N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

如果考虑到高支撑架的安全因素,建议按下式计算

l0=k1k2(h+2a)=1.167×1.002×(1.5+0.1×2)=1.988m;

Lo/i=1987.868/15.9=125;

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.423;

钢管立杆的最大应力计算值;σ=11067.36/(0.423×424)=61.707N/mm2;

钢管立杆的最大应力计算值σ=61.707N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。

DB33/T 2342-2021标准下载以上表参照杜荣军:《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

fg=fgk×kc=135×0.4=54kpa;

其中,地基承载力标准值:fgk=135kpa;

脚手架地基承载力调整系数:kc=0.4;

立杆基础底面的平均压力:p=N/A=11.067/0.25=44.269kpa;

其中金华市某幼儿园新建工程施工组织设计方案,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:N=11.067kN;

基础底面面积:A=0.25m2。

p=44.269≤fg=54kpa。地基承载力满足要求!

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